建筑物理厅堂音质设计
建筑声学第四章厅堂音质设计教学教案(
建筑声学第四章厅堂音质设计教学教案(一、教学内容本节课选自建筑声学教材第四章，详细内容主要包括厅堂音质设计的基本原理、设计要求以及音质评价方法。
具体章节为：4.1 厅堂音质设计的基本原理；4.2 厅堂音质设计的要求；4.3 厅堂音质评价方法。
二、教学目标1. 理解并掌握厅堂音质设计的基本原理及要求。
2. 学会运用音质评价方法对厅堂音质进行评估。
3. 能够运用所学知识进行简单的厅堂音质设计。
三、教学难点与重点教学难点：厅堂音质评价方法的应用；厅堂音质设计的基本原理。
教学重点：厅堂音质设计的要求；音质评价方法在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备教具：PPT、音响设备、厅堂音质设计案例。
学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过实际案例分析，让学生了解厅堂音质设计在实际工程中的重要性。
2. 知识讲解：（1）讲解厅堂音质设计的基本原理，包括声波传播、反射、吸收等。
（2）阐述厅堂音质设计的要求，如清晰度、丰满度、空间感等。
（3）介绍音质评价方法，包括主观评价和客观评价。
3. 例题讲解：以实际厅堂音质设计案例为例，讲解如何运用所学知识进行音质设计。
4. 随堂练习：布置一些关于厅堂音质设计的计算题，让学生现场完成，巩固所学知识。
5. 课堂讨论：针对学生完成的练习，进行讨论和解答。
六、板书设计1. 厅堂音质设计的基本原理2. 厅堂音质设计的要求3. 音质评价方法4. 案例分析5. 练习题七、作业设计1. 作业题目：（1）简述厅堂音质设计的基本原理。
（2）简述厅堂音质设计的要求。
2. 答案：（1）厅堂音质设计的基本原理包括声波传播、反射、吸收等。
（2）厅堂音质设计的要求包括清晰度、丰满度、空间感等。
（3）案例分析略。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课结束后，教师应反思教学过程中存在的问题，如学生掌握程度、教学方法等，以便于改进教学。
2. 拓展延伸：鼓励学生查阅相关资料，了解厅堂音质设计的最新技术和发展趋势，提高学生的专业素养。
建筑物理《室内音质设计》
对于要求有良好听闻条件的房间，建筑 设计主要可以通过空间的体形、尺度、材 料和构造的设计与布置，来利用、限制或 消除上述若干声学现象，为获得优良的室 内音质创造条件。在综合考虑各种有利于 室内音质因素时，应力求取得与建筑造型 和艺术处理效果的统一。
有音质要求的厅堂，可以粗略地归纳 为3类：供语言通信用，供音乐演奏用以及 多用途厅堂。因为供语言通信用的厅堂与 供音乐演奏用的厅堂有不同的要求，所以 需要对他们分别地加以讨论。
建筑物理《室内音质设计》
（４）演奏台应有良好的声扩散，并为乐师们提供 相互听闻的条件。
体形： 对容量小于1000座的音乐厅，可以沿用传统 的“鞋盒”式形体，但应特别注意平行墙间引 起的颤动回声，也可采用扇形平面。 对大容量音乐厅，特别当容量超过1500座， 就必须建立新的、适合大容量音乐厅的形式。 有多边形（墨西哥大学音乐厅）、三角形（挪 威的奥斯陆音乐厅）、圆形（加拿大的汤姆森 音乐厅）、椭圆形（新西兰的克雷斯特彻奇音 乐厅）、六角形英国的加的夫音乐厅）。
建筑物理《室内音质设计》
无楼座听厅堂：在１２５——４０００ Ｈz覆盖频率范围内，
ΔＰ≤6dB 有楼座听厅堂：在１２５——４０００ Ｈz覆盖频率范围内，
ΔＰ≤８dB 5、频率响应：为在听众席上某一位置上接
收到的各频率声压级的均衡程度，关系到 听闻的纯真度。
建筑物理《室内音质设计》
一般厅堂建筑的频率范围为125— 4000Hz，音乐建筑的频率范围通常要扩 展两个倍频，即为63—8000Hz。频率响 应的指标F1为63—8000Hz的覆盖频率范 围内各频率的声压级差，要求F1≤10dB。 可通过实时分析仪测定图形直接求得。 6、早期反射声和声能比（明晰度）
建筑声学设计优化音质环境方案
建筑声学设计优化音质环境方案在我们日常生活中，建筑物的声学设计对我们的生活质量有着重要的影响。
一个优秀的建筑声学设计可以提供舒适的环境，减少噪音干扰，改善音质，为人们创造一个宁静、舒适的空间。
本文将探讨建筑声学设计如何优化音质环境，提供一些可行的方案和建议。
材料选择和处理建筑物的材料选择和处理对声学效果有着直接的影响。
合适的材料可以有效减少声音的传播和共鸣，改善室内的音质。
例如，吸音材料可以降低室内的噪音水平，减少回声和共鸣，提高音质清晰度。
另外，地板、墙壁和天花板的材料也可以通过选择合适的密度和厚度来调节声音的反射和吸收，进而改善音质环境。
空间设计和布局建筑的空间设计和布局对声学效果同样具有重要意义。
良好的空间设计可以减少声音的传播路径，降低室内回音和共鸣现象。
避免过高的天花板和大面积的硬质表面可以有效减少声音的反射，创造出更加平衡和柔和的音质环境。
合理的布局可以保证声音的均匀分布，提高整体音质的统一性和清晰度。
技术设备的应用现代技术设备在建筑声学设计中扮演着越来越重要的角色。
通过使用声学模拟软件和专业的音频设备，设计师可以更精确地评估和优化建筑的声学效果。
例如，通过合理设置扬声器和音响系统，可以实现音频信号的精准输出和调节，提高音质环境的细节和准确度。
智能化的音频处理设备也可以根据实际需求进行声音的调节和均衡，进一步优化音质环境的感知和享受。
建筑声学设计在优化音质环境方面有着不可替代的作用。
通过合理选择材料、处理空间设计、运用先进技术设备，可以有效改善建筑物内部的音质环境，提升居民的舒适感受和生活品质。
因此，在进行建筑设计时，必须重视声学设计的重要性，寻求合适的方案和策略，为人们打造一个更加宜居和宁静的生活空间。
建筑声学设计，让音质环境更美好！。
《建筑物理 architectural physics 》第6章__室内音质设计 ppt课件
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第六讲 室内音质设计（一）
------厅堂容积、混响设计
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围闭空间声学现象
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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50ms以外的反射声一般被认为是混响声，混响声对丰满度、 环绕度、清晰度、方向感有一定影响。混响声越多、越强， 丰满度、环绕度高，但清晰度变差；强的50ms以外的反射 声会产生回声，并影响方向判断。近次反射声和混响声中 间不能脱节，否则，虽然混响时间较长但丰满度不够。
空间分布：来自前方的近次反射声
6.2 音质设计的方法与步骤
音质设计应遵循以下几个步骤：
1）防止外部噪声及振动传入室内，使室内的背景噪声足 够低。
2）使室内各处都有足够的响度，并保证声场分布尽可能 均匀。对于以自然声为主的厅堂，要注意选择适当的规 模。
3）听众各点应安排足够的近次反射声。
4）使房间具有与使用目的相适应的混响时间。
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• 电声系统的分类：一般包括广播通讯、扩声、重放等 系统。
• 电声系统的组成：
1建筑物理Ⅲ声一章基本知识
问题：在设计露天剧场时可以如何利用此特性？
白天：在太阳的热辐射下，地表很热，空气的温 度随高度增加而逐渐减小，所以在白天地 面附近的空气层中声线向上弯曲，这样在 水平方向上声传播距离减小，听闻不佳。
夜间：地表向空中辐射能量（长波）迅速冷却， 从而空气的温度随高度的增加而增加。从 高空到地面声速随高度减小而减小，声线 向下弯曲。在水平方向上声传播距离增 大，听闻效果好。
对声传播才有影响，才能改变声的传播方 向。 特点：声波的频率越小，波长越长绕射的现象越明显。 举例：在建筑中由于声音的绕射造成的危害
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二、声波的传播特性 惠更斯原理： 在任一时刻，波阵面上的各点都可以 看作一个发射于波的新波源，在下一时刻，这些子波的 包迹面就是实际波源在此刻的新的波阵面。
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声强描述了声能在空间的分布。 点声源、自由声场：I=W/（4r 2 ）
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3. 声压
1）定义：
声波存在时压强与无声波时压强间的差值。
p
声波通过时，大气压强的逾量值
符号： Ppa PPo
单位：Pa,帕斯卡
2）特点：标量。 I
ID
Dp p2 C2 c c 2
DD1 D2
3）分类（测量）瞬时、峰值、有效值 p2 p12p22
课堂讨论——2
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三、教学方法
1、课程开始前的寒假布置作业：我身边的声 环境和声学基本知识预习报告，
2、第一堂课由学生讲授作业内容， 3、课堂讨论和老师讲授。 4、习题作业 四、声学基本知识要点 1、声波概念。 2、声线 3、声波的描述
波长、频率、声速的范围，以及它们之间的 关系。
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4、声音的计量—— 声功率、声强、声压、声功率级、
建筑物理之建筑声学—应用篇
三、室内声学材料的选择和布置
1.注意低频、中频、高频吸声材料的合理搭配 2.关键部位需布置宽频带吸声材料
后墙、侧墙上部。。。
3.兼顾室内装修艺术处理 4.满足防火性能的要求 5.声学材料及构造的严格施工
定义：各频率混响时间的曲线 范围及特征
1）范围 一般要求 125~4KHz 六个倍频带 高要求 63~8KHZ 八个倍频带
2）特征：平直（各个频带的T60相同为好） 不平度允许值，以500Hz的T60为标准
不同功能的厅堂不平度允许值不同 音乐演出厅堂容许低频略长于中高频，可提高丰满度 语言听闻厅堂低频不应长于中高频
实际状况
频率特性曲线不平直的较多，特别是一次完工的厅堂
音乐演出类厅堂的混响时间频率特性曲线
二、混响时间计算
1.计算厅堂准确的体积V、表面积S——平、剖面图
2.确定最佳T60及频率特性——功能+容积 3.计算各频率f所需的总吸声量A总 4.确定各频率f必须的固定吸声量A固 5.计算各频率f所需补充的吸声量⊿A= A总-A固 6.吸声材料的选择——考虑可布置位置、构造可行、艺
7.1.4 厅堂的混响时间设计
混响时间是建筑声学设计的一项重要指标 混响时间设计的内容包括： （1）确定最佳混响时间及其频率特性； （2）计算体积、吸声量及混响时间； （3）室内声学材料与构造的选择与布置。
一、最佳混响时间及其频率特性
1.最佳混响时间T60
定义：根据大量的、经主观评价认为是音质良好的观
众厅进行T60测定，所得到的500Hz的T60的统计值。
特点：不同使用功能，不同体积，最佳T60不同。 确定方法： 功能+容积===最佳T60（500Hz） 实际偏差： 允许偏差±0.1s或控制在±10%。
2023年一级注册建筑师之建筑物理与建筑设备综合练习试卷B卷附答案
2023年一级注册建筑师之建筑物理与建筑设备综合练习试卷B卷附答案单选题（共50题）1、下列哪种光源的光效最高？（）A.白炽灯B.荧光灯C.卤钨灯D.白光发光二极管【答案】 D2、体型设计是厅堂音质设计的一个重要方面，下列哪项不是厅堂体型设计的原则？( )A.保证厅堂获得合适的混响时间B.保证直达声能够到达每个观众C.保证前次反射声的分布D.防止产生回声及其他声学缺陷【答案】 A3、住宅的入管的供水压力不应大于( )MPa。
A.0.35B.0.4C.0.45D.0.5【答案】 A4、下列关于密闭空间里温度与相对湿度关系的说法中，正确的是（）。
A.温度降低，相对湿度随之降低B.温度降低，相对湿度不改变C.温度升高，相对湿度随之升高D.温度升高，相对湿度反而降低【答案】 D5、色温和照度高低的关系是（）。
A.低照度高色温，高照度低色温B.低照度低色温，高照度中色温C.低照度中色温，高照度低色温D.低照度低色温，高照度高色温【答案】 D6、对于燃气红外线辐射采暖的进风口设置要求不正确的是( )。
A.距地面的高度不低于2mB.距排风口水平距离大于6mC.应安装过滤网D.在排风口下方时，垂直距离不小于2m【答案】 D7、火灾探测器动作后，防火卷帘应一步下降到底，这种控制要求适用于以下哪种情况？( )A.汽车库防火卷帘B.疏散通道上的卷帘C.各种类型卷帘D.这种控制是错误的【答案】 A8、建筑物内消防用水量的相关因素，以下哪条错误？（）A.与建筑物的高度有关B.与建筑物的体积无关C.与建筑物的耐火等级有关D.与建筑物的用途有关【答案】 B9、下列传热体，哪个是以导热为主？( )A.钢筋混凝土的墙体B.加气混凝土的墙体C.有空气间层的墙体D.空心砌块砌筑的墙体【答案】 A10、正弦交流电网电压值，如380V、220V，此值指的是（）。
A.电压的峰值B.电压的平均值C.电压的有效值D.电压某一瞬间的瞬时值【答案】 C11、采用辐射供冷时，辐射表面温度应高于( )A.室内空气湿球温度B.室内空气露点温度C.室外空气湿球温度D.室外空气露点温度【答案】 B12、光气候分区的主要依据是（）。
第五讲 厅堂音质设计
第五讲厅堂音质设计第一节概述室内音质设计是建筑声学设计的一项重要内容，其音质设计的成败往往是评价建筑设计优劣的决定性因素。
室内音质设计应在建筑设计方案初期就同时进行，而且要贯穿在整个建筑施工图设计、室内装修设计和施工的全过程中，直至工程竣工前经过必要的测试鉴定和主观评价，进行适当的调整、修改，才有可能达到预期的效果。
一、音质设计的一般要求1.合适的响度——语言声：不低于60-65dB；音乐声——可低到40dB，高到80dB。
2.声能分布均匀措施：a.体型设计的扩散处理；b.均匀布置吸声材料3.选择合适的混响时间4.充分利用近次反射声——设计好天花和侧墙反射面，以向观众厅提供适当数量的近次反射声。
5.消除音质缺陷——声聚焦、回声、颤动回声、声影和延时较长的强反射声二、音质设计的任务及目的音质设计的任务就是利用室内声学和噪声控制的研究成果所提供可科学方法和技术措施来达到预期的音质效果（通常通过客观音质指标来体现），并接受相应的声学测量来验证是否达标。
音质设计的最终目的是满足人们良好的听音感受的主观要求。
三、音质设计内容音质设计内容包括厅堂选址，总平面布置，体积容积的确定，音质指标的考量，反射面的布置，混响设计以及噪声控制等。
四、音质设计的步骤1.厅堂用地的选择。
调查比较各种可供选择的场地的环境噪声和振动状况，尽可能选择安静的场所。
2.总平面布置考虑相应的防噪减震总体平面布置方案，观众厅和设备房的关系。
3.观众厅容积和体型设计选择适当的观众厅平面与剖面形式，选择使厅堂容易达到最佳混响时间，响度和有利于充分利用有效声能，壁免音质缺陷的方案。
4.音质指标的选择与计算确定各项音质指标，选定其优选值，进行包括混响时间在内的各项指标的计算。
必要时可进行计算机仿真或声学缩尺模型试验。
5.噪声振动控制确定围护结构的隔声方案，进行包括空调与制冷设备等噪声源在内的消声与减震设计。
6.观众厅内部的声学设计修正观众厅体型，从声学角度参与考虑舞台，乐池，包厢，楼座及座椅布置等细节，布置声反射面，选择与布置吸声材料和结构，进行厅堂内部的声学装修设计。
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4.4 多用途厅堂音质设计
① 可变的大厅容积：可移动墙板，可开闭的墙 面、调节高度的顶棚；
② 可改变的声吸收：可伸缩帘幕； ③ 可改变的反射、扩散及吸声体； ④ 设置与大厅在声学上耦合的混响室； ⑤ 利用电声设备的各种音质控制系统进行调节。
实例：上海大剧院音质设计
大剧场功能：歌剧、芭蕾、交响乐
谢谢！
4.2 供语言通信用的厅堂音质设计
➢ 声源的性质和位置：3m远，A声级一般为30（耳语）~60dB。 ➢ 口语声可懂度很低：可懂度=语言声功率+清晰程度。 ➢ 影响语言声功率因素： 听众与演讲者的距离； 听众与演讲者的方向性关系； 听众对直达声的吸收； 反射面对声音的加强（反射声）； 扩声系统对声音的加强及声影区影响。 ➢ 影响听闻清晰程度因素： 延迟反射声、声源移位（扬声器）、环境噪声及侵扰噪声。
3、 考虑听众对直达声的吸收
➢ 声波因通过前排听众头部而被吸收，由声源与挑台坡度相互关 系决定。 ➢ 综合安全要求，挑台地面升起高度尽可能大，出挑深度应限制。
4、 设置有效的反射面（板）-要点
➢ 反射板装于天棚下，避免被 听众吸收。
➢ 反射板尽可能安装得低一些。
➢ 根据需要加强大厅后部听 众区域听音要求，确定反射板 位置和倾斜角度。
➢ 通过调整反射板角度，使其反射到后部区域。
7、 选择适当的混响时间
混响延时（衰减到听不见）
➢ 声源的声功率，界面或 物体对声音吸收。
➢ 房间容积，传播路程。
➢ 避免平行反射界面设计，防止产生共 ➢ 房间共振。振。➢ 人对不同频率灵敏度的差异。
4.3 供音乐欣赏用的厅堂音质设计
① 音乐厅的规模、形状和容积； ② 早期反射设计； ③ 挑台设计； ④ 为演奏者的设计：演奏者面积 ⑤ 音质设计建筑措施：表3
➢ 侧墙反射板对声波反射效果
5、 扩声系统的选用
➢ 厅堂很大，听众 太多。提高直达声， 减少内外背景噪声 干扰。
➢ 电影院放声系统。
➢ 用人工混响补充 大厅混响时间不足。
➢ 供安装助听器和 同声传译之用。
➢ 扩声系统基本要求：适当频响范围，适当功率输出，不失真。 ➢ 布置方式：集中系统、分散系统和立体声系统（多路系统）。
➢ 反射板应该有足够宽度。 不小于3m，边缘衍射降低反 射效果。
➢ 反射板应当为平面或接近 于平面，对于所有频率，吸声 系数均很小。
➢ 考虑声源活动区域，来设置合理的反射板。
➢ 顶棚下悬挂不同高度、不同倾斜角度的反射板。
➢ 来自凸面反射声，比平面和凹面 反射声都弱。 ➢ 选择凹面反射板时，应注意引起 声学缺陷。
6、 避免出现声影区和回声
➢ 图（b）与（a）座位相同，但无声影区。 ➢ 改善声影区条件：舞台口上方设置较低且有倾角的反射板（虚线）。
➢ 图-13中，通过设计（后部）来控制可闻回声，表面作吸声处理。 ➢ 设计方法： ✓ 平面：50%吸声，或50%作成凸面体；
✓ 凹曲面：90%吸声，或70%作成凸面体； ✓ 凸曲面：50%吸声，或30%作成凸面体
1、 考虑听者与声源的距离（设计原则-最佳方案）
➢ 选取较经济的席位宽度和席位排距； ➢ 符合安全要求，设置经济的厅堂走道； ➢ 选择听众席区域最佳分布形状； ➢ 设置合理的挑台。
2、 考虑声源的方向性
➢ 距离：15m，听闻不费力；15~20m，良好可懂度；20~25m， 听闻满意；30m，无扩声听闻极限。 ➢ 考虑视线要求，在背后及过偏地带，不应布置听众席位； ➢ 最佳方案：听众席位于3条等值线共同包围区域内，兼顾视线； ➢ 椭圆形平面大厅不很合理，原因：语言听闻条件差。